JP2004050338A

JP2004050338A - ラジアスエンドミル

Info

Publication number: JP2004050338A
Application number: JP2002209989A
Authority: JP
Inventors: Wataru Aoki; 青木　渉
Original assignee: BTT KK
Current assignee: BTT KK
Priority date: 2002-07-18
Filing date: 2002-07-18
Publication date: 2004-02-19

Abstract

【課題】Ｒ刃の剛性を向上させるとともに大容量の切屑の排出を容易化すること。
【解決手段】Ｒ刃２３において、底刃２１側の自由端２３ａ（２１ａ）から外径刃２２側の自由端２３ｂ（２２ａ）までの間における掬い角ａ，ｂ，ｃ，ｄは、いずれも負角に設定されており、しかも、ａ＜ｂ＜ｃ＜ｄの関係、つまり、底刃２１側の自由端２３ａから外径刃２２側の自由端２３ｂに向かって連続的に増大する負角となるよう設定されている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械を用いた金型加工、主に鍛造型、プレス型、ダイキャスト型、プラスチック型などの３次元曲面加工に用いられる、全体形状がほぼ円柱状をし、各刃において外径刃（外周刃ともいう。）と底刃の交わる角部にＲ刃（ほぼ円弧状切刃）を備えるラジアスエンドミル（コーナーＲ付エンドミルともいう。）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３及び図４にそれぞれ概念的側面図及び正面図として示すように、ラジアスエンドミルは、全体形状がほぼ円柱状をしており、シャンク１の先端に切削部２を有する。切削部２は、複数枚の直線状切刃を有する底刃２１と、側面に形成された同数の外径刃２２と、各底刃２１の自由端２１ａと各外径刃２２の自由端２２ａとの間に連続するＲ刃（ほぼ円弧状切刃）２３とによって構成される。そして、従来からのラジアスエンドミルは、図５に示すように、Ｒ刃２３の底刃２１側の自由端２３ａから外径刃２２側の自由端２３ｂまでの任意の位置における掬い角ａ，ｂは、外径刃２３の外径リード角とほぼ同じ、掬い角ｃ，ｄは外径掬い角とほぼ同じであり、非常に強い掬い角（正の掬い角）となっている。
【０００３】
このため、Ｒ刃２３の剛性が非常に低く、欠損しやすい。また、掬い角が正角であるため、切屑がＲ刃２３の掬い面に溜まり易く、大容量の切屑を排出することが困難である。
【０００４】
そのため、従来のラジアスエンドミルの使用に当たっては、浅い切込みと薄い切粉にしなければ刃先が損耗してしまうため、高速高送り加工、つまり、ラジアスエンドミル（切削工具）を高速回転させ、切削送り速度を上げて単位時間当たりの切粉排出量を増やし加工能率を上げていこうとする切削加工技術を適用しているのが現状である。しかし、高速高送り加工の高速回転による切削衝撃力は加速度的に増大してしまい、ラジアスエンドミルの切刃の寿命は非常に短いものとなっていた（図６参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
現状の高速高送り加工には、下記▲１▼〜▲４▼に挙げるような問題がある。
【０００６】
▲１▼高速高送り加工は、１００００〜４００００回転／分の高速ＮＣマシンを使用し、浅い切込みで平均５０００ｍｍ／分以上の切削送り速度で行なわれるが、通常のＮＣマシンは最大回転数が３０００〜８０００回転／分であり、４０００回転／分程度のものが通常多いため、通常のＮＣマシンを使用して高速高送り加工を行なうことができず、高速高送り加工を行なうためには、高速ＮＣマシンの購入が必要となる。
【０００７】
▲２▼高速高送り加工では、切削工具の周速度が大きいため加工材料との間で発生する切削熱が高温となり、高熱損傷で刃先が短時間で欠損しやすく、回転数の増大にしたがい、切削発熱量が加速度的に増大し、切削工具の寿命が短くなるため、工具使用量が増大する。
【０００８】
▲３▼高速高送り加工では、突出し長が長くなるにしたがい、高速回転のためビビリが急激に増大し、工具破損や加工物への喰い込み及び加工形状精度の低下が増大する。このため、高速高送り加工は、大物金型や長い工具突出しを要する深物部品の加工に不向きとなる。
【０００９】
▲４▼ＮＣマシンが上記のように高速回転するため、主軸の軸受けの摩耗対策、寿命対策が必要となり、メンテナンスコストが高くなる。
【００１０】
本発明は、上記の如き高速高送り加工の問題点にかんがみ、低速高送り加工を可能にするラジアスエンドミルを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のラジアスエンドミルは、外径刃と底刃の交わる角部にＲ刃を備えるラジアスエンドミルにおいて、前記Ｒ刃の掬い角を、前記底刃と交わる自由端から前記外径刃と交わる自由端まで、連続的に増大する負角としたことを特徴とする。このため、Ｒ刃の横断面の断面積が増大しＲ刃の剛性が向上し、一刃当たりで大量の切削ができる。また、Ｒ刃の掬い角が負角で、しかも、この負角が底刃の自由端から外径刃の自由端に向かって連続的に増大することから、切屑が外方向へ弾性的に排出され、厚みのある大容量の切屑の排出が容易になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係るラジアスエンドミルの側面図、図２は、そのＲ刃の掬い角の説明図をそれぞれ示す。
【００１４】
図１において、ラジアスエンドミルは、シャンク１の先端に切削部２を有する。切削部２は、複数枚の直線状切刃を有する底刃２１と、側面に形成された同数の外径刃２２と、各底刃２１の自由端２１ａと各外径刃２２の自由端２２ａとの間に連続するＲ刃（ほぼ円弧状切刃）２３とによって構成される。
【００１５】
Ｒ刃２３において、底刃２１側の自由端２３ａ（２１ａ）から外径刃２２側の自由端２３ｂ（２２ａ）までの間における掬い角ａ，ｂ，ｃ，ｄは、図２にも示すように、いずれも負角に設定されており、しかも、ａ＜ｂ＜ｃ＜ｄの関係、つまり、底刃２１側の自由端２３ａから外径刃２２側の自由端２３ｂに向かって連続的に増大する負角となるよう設定されている。
【００１６】
このように、Ｒ刃２３の掬い角は負角であることからＲ刃２３の横断面の断面積が増大しＲ刃２３の剛性が向上するため、一刃当たりの切削量を大きくすることができ、高速回転を必要としない。また、Ｒ刃２３の掬い角が負角で、しかも、この負角が底刃２１側の自由端２３ａから外径刃２２側の自由端２３ｂに向かって連続的に増大することから、切屑が掬い面から外方向へ排出され易くなり、大容量の切屑の排出が容易になり、また、外径側に至る程、被削材に対する切削抵抗が増大するため、回転方向に対する芯ぶれが抑制され、精度が良く、切削加工中のビビリや喰い込みがでにくくなった。
【００１７】
【発明の効果】
本発明のラジアルエンドミルによると、Ｒ刃の剛性が向上するとともに大容量の切屑の排出が容易になり、低速回転でも高送り加工ができるため、切削工具の寿命を飛躍的に伸ばすことができる。
【００１８】
ちなみに、プレス金型やダイカスト金型等では近年ラジアスエンドミルの切粉排出性能の優秀性が証明されているが、φ２０ｍｍ以下のエンドミルでは一刃当たりの切削量は０．２ｍｍ程度までしか実現できなかった。しかし、本発明では、φ１０ｍｍのコーナＲ２ｍｍのラジアスエンドミルで、一刃当たりの切削量が１．０ｍｍという驚異的な切削が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るラジアスエンドミルの側面図である。
【図２】同ラジアスエンドミルのＲ刃の掬い角の説明図である。
【図３】一般的なラジアスエンドミルの概念的側面図である。
【図４】同ラジアスエンドミルの概念的正面図である。
【図５】従来のラジアスエンドミルの側面図である。
【図６】周速と工具寿命の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
２１　　底刃
２２　　外径刃
２３　　Ｒ刃
２３ａ　　底刃側の自由端
２３ｂ　　外径刃側の自由端

Claims

外径刃と底刃の交わる角部にＲ刃を備えるラジアスエンドミルにおいて、
前記Ｒ刃の掬い角を、前記底刃と交わる自由端から前記外径刃と交わる自由端まで、連続的に増大する負角としたことを特徴とするラジアスエンドミル。